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Diseño sobre FPGA de una Unidad Aritmética Decimal

TITULACIÓN: Ingeniería Técnica Industrial en Electrónica Industrial

AUTOR: Alejandro Baena Alonso
DIRECTOR: Jean-Pierre Deschamps
FECHA: Febrero / 2010

Diseño sobre FPGA de una Unidad Aritmética Decimal

1. ÍNDICE GENERAL

Diseño sobre FPGA de una Unidad Aritmética Decimal

Índice general

2. INTRODUCCIÓN
2.1 Objetivos del proyecto............................................................................................................... 7
2.2 Aspectos básicos ......................................................................................................................... 7
2.2.1 Aritmética decimal.............................................................................................................. 72.2.2 Código decimal codificado en binario (BCD) .................................................................... 8
2.2.3 Dispositivos programables.................................................................................................. 8
2.3 Diseño de Sistemas Electrónicos ............................................................................................... 9
2.3.1Tendencias generales en Diseño Electrónico...................................................................... 9
2.3.2 Lenguajes de descripción del hardware .............................................................................. 9
2.3.2.1 ¿Qué son los lenguajes de descripción del hardware?............................................. 9
2.3.2.2 El lenguaje VHDL................................................................................................... 10
2.3.2.2.1 Introducción al lenguaje VHDL .................................................................... 10
2.3.2.2.2 Características............................................................................................... 10
2.3.2.2.3 Niveles de descripción................................................................................... 11
2.3.2.2.4 Estructura de una descripción....................................................................... 11
2.3.2.2.5 Metodología de diseño................................................................................... 12
2.3.3 Dispositivos lógicos programables ................................................................................... 132.3.4 Componentes IP (IP cores)............................................................................................... 15
2.3.5 Prototipado rápido ............................................................................................................ 16
2.4 Spartan-3E Starter Kit Board................................................................................................... 16
3. MEMORIA DESCRIPTIVA
3.1 La Unidad Aritmética Decimal ............................................................................................... 20
3.2 Bloques de la unidad ................................................................................................................ 21
3.2.1Sumador/Restador............................................................................................................. 21
3.2.1.1 Sumador .................................................................................................................. 21
3.2.1.1.1 Sumador de 1 dígito BCD (bloque “one_digit_adder.vhd”)......................... 21
3.2.1.1.2 Sumador de n dígitos decimales .................................................................... 24
3.2.1.2Restador…............................................................................................................... 26
3.2.1.2.1 Cálculo del complemento a 9 (bloque “nine_complement.vhd”).................. 27
3.2.1.2.2 Sumador/Restador en complemento a 10n ..................................................... 28
3.2.1.3 Sumador/Restador, representación con signo y magnitud (bloque...